Чипсет

Чипсет— определенный набор микросхем, скомпонованный в целях совместной работы, нацеленный на выполнение различных функций и процессов. В случае с ПК, установленный на материнской плате чипсет играет роль связующего звена, обеспечивающего корректное функционирование различных подсистем: памяти, центрального процессора (ЦП), систем ввода-вывода и прочего. Также, чипсеты широко используются и в других устройствах. В частности, в мобильных телефонах.

История

Первые чипсеты вышли в середине 80-х годов. Первыми примерами внедрения чипсетов в ПК послужили компьютеры серии Amiga, оснащенные чипсетом OCS. Вскоре после этого, корпорация Chips & Technologies внедрила чипсет CS8220 (основной чип 82C206) в IBM PC/AT-совместимые системы. Приблизительно в то же время вышли компьютеры серии Atari ST, в которых также использовался чипсет. С тех пор, чипсеты получили широкое распространение и стали весьма актуальны, за сравнительно короткое время. 

Чипсеты в современных ПК

В современных компьютерах, в чипсет материнских плат включено две ключевые микросхемы, порой объединяемые в один чип. Этот чип носит название системный контроллер-концентратор SCH (System Controller Hub). Первой микросхемой является контроллер-концентратор памяти (Memory Controller Hub, MCH), также называемый северный мост (northbridge). Он отвечает за взаимодействие центрального процессора с памятью. Некоторые современные центральные процессоры (к примеру, Opteron, Itanium, Nehalem, UltraSPARC T1) имеют интегрированный контроллер памяти. В некоторых чипсетах может быть интегрированный графический процессор.

Второй микросхемой является контроллер-концентратор ввода-вывода (I/O Controller Hub, ICH), также называемый южным мостом (southbridge). В его функции входит обеспечение взаимодействия между центральным процессором и другими устройствами (HDD, картами PCI, устройствами, работающими на интерфейсах PCI-E, IDE, SATA, USB и проч.).

В некоторых чипсетах интегрирована микросхема Super I/O, подключаемая к южному мосту посредством шины Low Pin Count. В ведомство этой микросхемы входят низкоскоростные порты (RS232, LPT, PS/2).

Также есть ряд чипсетов, построенных на нестандартной схеме. К примеру, центральные процессоры с сокетом LGA 1156 устроены так, что функции северного моста полностью интегрированы в сам процессор. Так, чипсет для LGA 1156 состоит из южного моста, имеющего соединение с процессором посредством шины DMI.

Чипсеты для современных x86-процессоров

Масштабное производство чипсетов, поддерживающих новые серии процессоров, выгодны, прежде всего, компаниям-производителям этих процессоров. Вот почему лидирующие производители (Intel и AMD) производят так называемые пробные наборы чипсетов, предназначенные для производителей материнских плат. Пройдя обкатку, эти чипсеты выходят в новых сериях материнских плат. Лицензии ны выпуск данных чипсетов выдаются различным производителям, а порой и субподрядчикам производителей материнских плат, по ходу внедрения новых чипсетов на рынок.

Ключевые производители чипсетов для архитектуры x86:

  • Intel;
  • NVidia;
  • ATI/AMD;
  • Via;
  • SiS.

Чипсеты ARM

Системы, работающие на процессорах ARM, также имеют свои персональные чипсеты, созданные специально под алгоритм их работы. Первые образцы таких чипсетов имели большое сходство с чипсетам IBM PC. Современные чипсеты, по причине их заточенности под мобильные девайсы, сильно отличаются от других как по структуре, так и технически.

Чипсеты по производителям

Краткое описание линеек и моделей.

Intel 

Чипсеты Intel поддерживают только фирменные процессоры:

  • P965 - имеют поддержку всех процессоров семейств Celeron и Pentium (также двухъядерных) с частотой системной шины 533/800/1066 МГц. Кроме того, поддерживаются и процессоры Core 2 Duo/Extreme. Чипсеты оснащены встроенным двухканальным контроллером памяти DDR2-533/667/800, который поддерживает до 4 модулей DIMM (общим объемом до 8 ГБ, без ECC). Поддерживает шину PCI Express x16, до десяти USB-портов, а также звуковую спецификацию High Definition Audio (7.1). 
  • 975X - имеют поддержку всех основных процессоров Intel (в том числе Core2 Extreme и Intel Core2 Duo), памяти DDR2 533/667 (суммарный объем до 8 Гб). Также имеется поддержка шины PCI Express x16 (один слот - 16 линий, либо 2 слота - по 8 линий), 4-х устройств PCI Express x1, 6-ти PCI, 8-ми USB-портов и интерфейса High Definition Audio. Также доступна технология ATI CrossFire. 
  • G965. Разница между G965 и P965 состоит в том, что в первом присутствует интегрированная графика GMA X3000. Графический контроллер имеет поддержку технологии Clear Video, что позволяет реализовать аппаратное ускорение воспроизведения видео (включая HDMI). Также имеется возможность использования цифровых видеоинтерфейсов (включая HDMI). Возможна работа с интерфейсом Aero в ОС Windows Vista. 

Чипсеты Intel 3-Series разработаны по 65-нанометровым технологиям, имеют поддержку новых процессоров Intel Core 2 Duo и Intel Core 2 Quad, а также шины FSB 1333 МГц. Серия процессоров Core2 Extreme поддерживается чипсетами X38 и P35. 

  • G31.  Чипсет бюджетного класса. Является обновленной версией чипсета 945G. Имеет в спецификации поддержку процессоров Core 2 Duo и памяти DDR2-800. Включает в себя интегрированное ядро Intel GMA 3100. 
  • G33. Данный чипсет схож по функциональности с моделью P35. Оснащен встроенным графическим ядром GMA 3100, обладающим аппаратным ускорением проигрывания видеороликов (даже HD-формата). Кроме того, ядро имеет поддержку цифровых видео-интерфейсов (в том числе, HDMI). Спецификацией отмечена поддержка HD DVD и Blu-ray, а также совместимость с интерфейсом Aero в ОС Windows Vista. 
  • G35. Данный чипсет оснащен более продвинутым графическим ядром GMA X3500, обладающим поддержкой DirectX 10. Имеет много общего с чипсетом G965. Имеет также поддержку новых процессоров Core 2 Duo, обладающих частотой работы FSB 1333 МГц. 
  • P31. Данный чипсет является аналогом чипсета G31. Однако, в отличие от своего собрата, не обладает интегрированной графикой. Имеет поддержку памяти DDR2-800 (суммарный объем - до 4 Гб), внешнюю графику с интерфейсом PCI Express x16. Используется, в основном, в бюджетных системах. 
  • P35. Данный чипсет входит в пятерку самых популярных чипсетов Intel. Своим выходом сменил довольно распространенный P965. Имеет поддержку памяти стандартов DDR2 и DDR3, а также режима CrossFire (одновременная работа двух видеокарт) в режиме PCI-E x16 + PCI-E x4. Допустима работа с новым поколением процессоров линейки Celeron и Pentium. Доступны процессоры Core 2 Duo/Quad. Не поддерживает серию процессоров Core 2 Extreme, особенно четырехъядерных. Оснащен 2-канальным контроллером памяти DDR2-533/667/800 или DDR3-800/1067. Обладает поддержкой до 4 модулей DIMM (общий объем до 8 ГБ, без ECC), поддерживает работу интерфейса PCI Express x16 в графике. 
  • P45. Данный чипсет выступает в роли логического продолжения серии P35. Основными отличиями от предшественника являются: поддержка шины FSB1600 и допустимость установки двух слотов PCI Express 2.0 x8. 
  • Q33 и Q35. Эти чипсеты имеют ориентацию, прежде всего, на бизнес-среду. Они хорошо выполняют всевозможные бизнес-решения. Обладают встроенным графическим ядром GMA 3100, с поддержкой Direct X9. 
  • X38. Данный чипсет вышел на рынок осенью 2007 года. По техническим характеристикам схож с чипсетом P35. Имеет поддержку шины PCI Express 2.0 для видеокарт, а также функцию CrossFire в режиме PCI-E x16 + PCI-E x16. Поддерживает до 12 USB-портов в южном мосту, также возможна активация технологии Intel Turbo Memory. Данный чипсет, в основном, применяется в материнских платах high-end-класса. 
  • X48. Данный чипсет во многом схож с "младшим братом" X38, отличается от него лишь поддержкой частоты системной шины (FSB) 1600 МГц, а также памяти стандарта DDR3-800/1066/1333/1600. 
  • 945P. Чипсет поддерживает процессоры Intel Pentium 4, Pentium 4 Extreme Edition, Pentium D и Pentium Extreme Edition, Core 2 Duo с частотой системной шины 800/1066 МГц. Доступность графического интерфейса PCIEx16. Оснащен встроенным контроллером памяти DDR2-400/533/667. Имеет поддержку звукового интерфейса High Definition Audio
  • 945G . Данный чипсет имеет отличия от своего "младшего брата" 945P, заключающиеся исключительно в наличии интегрированного графического ядра GMA 950. 

Новые процессоры Intel, построенные на Socket 1156, выполнены в несколько другой архитектуре. Данная серия отличается тем, что все жизненно-важные функции северного моста перекочевали непосредственно в процессоры. Так, чипсеты, имеющие поддержку таких процессоров, являются, по сути, исключительно южными мостами, и отвечают только за периферийные устройства. 

  • P55. Данный чипсет поддерживает семейство процессоров Core i3, i5, i7 (8xx). Компания Intel четко разделила линии для полноскоростных контроллеров PCIe 2.0 всех процессоров на сокете LGA 1156, в сочетании с чипсетом P55. Это сделано для того, чтобы любой процессор имел поддержку видеокарт на выбор пользователя: одной карты - в режиме x16; либо же двух карт - в режиме x8. 
  • Q57H57 и H55. Данные чипсеты отличаются от P55 отсутствием поддержки разделения линий для встроенного PCIe-контроллера. 
  • X58. Этот чипсет является единственным "настольным" чипсетом для процессоров Intel, построенным на сокете LGA 1366 (Core i7 9xx). Является самым быстрым и дорогим чипсетом. Предназначен для работы с самыми быстрыми и современными процессорами. 
  • P67. Данный чипсет имеет поддержку процессоров Core i3, i5, i7 с ядрами Sandy Bridge. Исключает использование встроенной графической системы, но при этом позволяет существенно разгонять графическую память, а также строить конфигурации, состоящие из нескольких видеокарт. 
  • H67. Данный чипсет имеет поддержку процессоров Core i3, i5, i7 с ядрами Sandy Bridge. Позволяет использовать встроенное в процессор видеоядро, но при этом ограничивает возможности для разгона графики, а также исключает установку нескольких видеокарт. 
  • Z68. Данный чипсет имеет поддержку процессоров Core i3, i5, i7 с ядрами Sandy Bridge. Допускает использование встроенного графического ядра, а также позволяет динамическое переключение с ядра на дискретную видеокарту. Материнские платы, оснащенные чипсетом Z68, демонстрируют весьма высокий потенциал для разгона. 

NVIDIA 

  • nForce 650i SLIДанный чипсет относится к среднему класу в линейке чипсетов nForce 600. Имеет поддержку следующих процессоров: Intel Celeron D, Pentium 4, Pentium D, Core 2 Duo и Core 2 Quad (в том числе, версии Extreme). Также поддерживает память DDR2 800 МГц и системную шину частотой в 1333 МГц. Доступен для использования технологии NVIDIA SLI 2x8 (позволяет реализовать совместную работу двух видеокарт). Поддержка звукового стандарта High Definition Audio
  • nForce 680i SLI. Данный чипсет является самым совершенным и дорогостоящим продуктом в линейке 600-й серии. Наравне с nForce 650i SLI, этот чипсет предназначен для работы с процессорами Intel семейств Celeron D и Pentium (включая двухъядерные). Поддерживается двухканальная память DDR2-800 с EPP (Enhanced Performance Profile), что позволяет выставлять оптимальные режимы ее работы. Видеокарты работают с двумя интерфейсами PCIEx16, поддерживается также и работа в режиме SLI (x16 + x16). Допустима активация дополнительно еще и PCIE x8 интерфейса. Так, чипсет позволяет установить третью видеокарту, и, соответственно, увеличить скорость обработки графики (режим 3-Way SLI). Чипсет также поддерживает двухпортовый гигабитный адаптер. 

Чипсеты NVIDIA 7-й серии, разработанные для работы на платформе Intel, способны поддерживать память DDR2-1200 и выше, а также допускают установку на плату новых процессоров устройств шины PCI Express 2.0

  • nForce 780i SLI. Данный чипсет разработан для работы с процессорами Intel Penryn (Yorkfield и Wolfdale), Core 2 Extreme, Core 2 Quad, Core 2 Duo, Pentium. Поддерживает память DDR2 800/667/533. Имеет поддержку режима 3-way SLI (три видеокарты одновременно, в режиме "х16 + х16 + х16"), PCI Express 2.0, звука HDA. Доступно до 10 USB 2.0-портов, возможность подключить два сетевых гигабитных интерфейса, шесть Serial ATA (3 Гбит/с.), поддерживает до двух девайсов, работающих в интерфейсе PATA. 
  • nForce 750i SLI . Данный чипсет, в отличие от nForce 780i SLI, поддерживает только 2 видеоадаптера в режиме SLI (схема "х16 + х8"). Также, как и "собрат" по линейке, имеет поддержку стандарта PCI Express 2.0. Количество портов SATA сокращено с 6-и до 4-х, поддерживает до 8-ми портов USB 2.0. Зато доступно для работы до 4-х PATA-приводов. 
  • nForce 790i Ultra SLI. Данный чипсет дает возможность активировать до трех видеокарт в режиме x16 (либо же, до семи карт в режиме x8). Имеет поддержку шины частотой до FSB-1600, а также памяти DDR3 частотой до 2000 МГц. Оснащен двумя встроенными гигабитными сетевыми контроллерами. 
  • nForce 790i SLI. Данный чипсет имеет поддержку лишь DDR3 с частотой до 1333 МГц. 
  • GeForce 6100. Данный чипсет позволяет осуществлять работу с процессорами AMD Athlon 64 X2/Athlon 64 FX/Athlon 64/Sempron. Оснащен интегрированным графическим ядром, которое работает на частоте 425 МГц. Поддерживает HDA
  • GeForce 6150. Данный чипсет является одной из старших моделей линейки GeForce 6100/6150. Графическое ядро работает на частоте 475 МГц. Имеет поддержку порта PCI Express x16 и двух слотов PCI Express x1. Поддержка HDADVI, аппаратного ускорения декодирования HD Video. Более младшая 6100 лишена всех этих преимуществ. 
  • GeForce 7050 PV. Данный чипсет позволяет материнской плате работать на процессорах AMD (в том числе и Athlon 64), имеет поддержку памяти DDR2. Чипсет оснащен встроенным графическим ядром, которое работает на частоте 425 МГц и поддерживает HDMI и HDCP. Также имеется поддержка интерфейса PCI Express x16 (один) для видеокарты, а также 4-х PCI Express x1. Доступна только HDAAC'97 - не предусмотрена. 
  • GeForce 8300. Данный чипсет предусмотрен для работы с процессорами AMD Athlon и Phenom. Является однокомпонентным. Имеет поддержку встроенной графики. Доступна для использования одна видеокарта PCIe. Зачастую, при таком чипсете, устанавливается недорогая видеокарта GeForce, которая впоследствии привязывается к встроенному графическому ядру, в целях повышения производительности. 
  • GeForce 8200. Данный чипсет является облегченной модификацией GeForce 8300, обладающей более низкой производительностью. 
  • GeForce 8100. Данный чипсет является облегченной модификацией чипсета GeForce 8300. В нем урезана функциональность: отсутствует возможность параллельной работы дополнительной видеокарты. 
  • nForce 750a SLI. Чипсет построен на базе GeForce 8300, в нем реализована функция SLI, поддерживающая две дискретные видеокарты (режим x8). 
  • nForce 780a SLI. Чипсет, во многом повторяющий функциональность 750a. Вдобавок к ней, в SLI внедрена поддержка двух видеокарт, работающих в полноценном режиме x16. 
  • nForce 980a SLI. Чипсет, оснащенный вторым интегрированным сетевым контроллером. Также, в нем реализована поддержка DDR3 для встроенного графического ядра. 

AMD 

  • 690G. Данный чипсет имеет поддержку процессоров Athlon 64/Athlon 64 FX/Athlon 64 X2/Sempron. Доступна для использования память DDR2. В интегрированной в чипсет графической системе доступны цифровые интерфейсы DVIHDMI с технологией защиты от несанкционированного копирования HDCP, и DirectX 9.0. Чипсет оснащен контроллером SATA-II, рассчитанным на 4 порта. Внедрена звуковая подсистема HD Audio. Поддерживается до 10-ти USB 2.0-портов. 
  • 790FX. Данный чипсет стал воплощением не только реализации процессоров Athlon 64, в нем также реализована поддержка процессоров Phenom. Доступна как DDR2, так и DDR3. Доступен стандарт шины PCI Express 2.0, позволяющий установить до 4-х графических адаптеров, причем в режиме CrossFireX
  • 790X. Данный чипсет, как и его "собрат" по линейке (790FX), предоставляет материнской плате возможность установить процессоры линейки Phenom. Нередко применяется для построения CrossFire-системы. 
  • 790GX. Данный чипсет, в отличие от 790X, обладает системой интегрированной графики. 
  • 780G и 780V. Данные чипсеты представляют собой боллее бюджетную версию чипсета 790GX, обладающую одновременной поддержкой одной AMD-видеокарты вместе со встроенной графикой. Такой тандем позволяет работать с несколькими дисплеями одновременно.
  • 785G. Данный чипсет представляет собой обновленную версию чипсета 780G, обладающую поддержкой DirectX 10.1 и HDMI 1.3.
  • 770. Данный чипсет, в отличие от 780G, не имеет встроенной графики. Также, в нем отсутствует поддержка одной видеокарты в режиме x16. Возможность подключения второй видеокарты существует только за счет уменьшения общей пропускной способности. 
  • 760G. Данный чипсет представляет собой облегченную версию 780G, обладающую менее производительной графической системой. Чипсет также имеет поддержку встроенных и дискретных видеокарт, однако их одновременная работа невозможна. 
  • 890GX. Данный чипсет является логическим продолжением 790GX. В нем реализована поддержка SATAIII-интерфейса, обладающего пропускной способностью до 6 Гбит/с. Отличается мощным интегрированным графическим ядром. 
  • 890FX. Данный чипсет является облегченной версией 890GX. Не имеет встроенной графики. 
  • 880G. Данный чипсет является упрощенной версией 890GX. Отсутствует возможность установки нескольких видеокарт (функция ATI CrossFire). Встроенное графическое ядро идентичное начинке чипсета 890GX.
#